DE1080440B - Elektrischer Zuender fuer drallose Geschosse - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen, Zünder für drallose Geschoß mit einem zur Ladung eines Kondensators bestimmten elektrischen Generator, dessen Rotor von einer aus dem Geschoß herausragenden Luftschraube angetrieben \vird.

Derartige Zünder unterliegen sehr hohen Anforderungen hinsichtlich ihrer Sicherheit, der raschen Zündung und der Vorkehrungen zum Schütze des Bedienungspersonals. Diese Anforderungen beziehen sich vor allem auf folgende Punkte:

1. Es darf keinerlei Auslösung der Zündung, und es dürfen keine Änderungen in den Funktionsbedingungen während des Transportes des Geschosses eintreten, auch wenn dieser Transport unter sehr rauhen Bedingungen vor sich geht.

2. Das Geschoß muß auf den Boden, und zwar auf sehr harten Boden fallen können, ohne daß die Gefahr einer Explosion besteht.

3. Es darf keine Detonationsgefahr während des Ladevorganges bestehen, so etwa während der Einführung des Geschosses in das Rohr einer Kanone, in einen Minenwerfer od. dgl. bzw. während des Aufhängens einer Bombe an einem Flugzeug.

4. Es muß Gewähr gegen die Auslösung, des. Zünders im Falle von Doppelladungen in einem Minenwerfer gegeben sein.

5. Die Mündungssicherheit muß absolut gewährleistet sein.

6. Der Zünder darf nicht durch äußere elektromagnetische und elektrostatische Felder beeinflußbar sein.

7. Der Funktionsablauf beim elektrischen Zünder darf keinen Veränderungen unterliegen, wenn das Geschoß mit verschiedenen Anfangsgeschwindigkeiten abgefeuert wird.

8. Die äußeren Abmessungen des Zünders müssen klein sein.

9. Der Zünder· darf keine Elemente enthalten, die während längerer Lagerung zerstört werden können.

10. Der Herstellungspreis muß so niedrig wie möglich sein. ·

Bei bekannten elektrischen Zündern einschlägiger Art ist es außerordentlich schwierig, allen diesen Bedingungen gerecht zu werden. Im besonderen bereitet es Schwierigkeiten, die Vorrichtung so zu gestalten, daß der Zünder im Augenblick des Abfeuerns eines Schusses scharf gemacht, wird, ohne daß hierdurch auch bei Geschossen mit niedriger Anfangsbeschleunigung die absolute Mündungssicherheit irgendwie leidet und ohne daß der Zünder auf heftige Stöße anspricht.

Bei - dem . erfindungsgemäßen elektrischen Zünder für drallose Geschosse sind sämtliche vorstehend Elektrischer Zünder für drallose Geschosse

Anmelder:

Brevets Electro-Mecaniques S.A. (B.E.M.), Mont-la-Ville (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. R Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, .Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 16. Mai 1957

Samuel Zaugg, Söleure (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

genannten Bedingungen auf einfache Weise erfüllt. Dies gelingt dadurch, daß auf der Generatorwelle ein im Aufladekreis des Kondensators liegender Schalter (Kommutator) mit einem zur Kontaktgabe mit einem feststehenden Kontakt zusammenwirkenden rotierenden Kontakt angeordnet ist, wobei der sich zusammen mit der Generatorwelle drehende Kontakt derart ausgebildet ist, daß er sich entgegen einer elastischen Kraft unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial verstellt und den feststehenden Kontakt erst bei Überschreiten eines Grenzwertes der Drehzahl des Rotors des Generators berührt. - .".

Die. Vorrichtung nach .der Erfindung ist auf diese Weise narrensicher; denn eine Aufladung des Kondensators kann erst dann erfolgen, wenn das Geschoß abgefeuert ist und die Luftschraube und damit der Generator sich drehen. Eine Zündungsauslösung oder Änderungen der Funktionsbedingungen der Zünder können hingegen während des Transportes in gar keinem Fall eintreten, auch wenn der Transport unter sehr rauhen Bedingungen vor sich geht.

Diese Sicherheit ist bet bekannten Vorrichtungen, insbesondere auch bei den elektrischen Geschoßzündern nicht gegeben. ., .

Dort erhält in vielen Fällen der Zünder bei Gebrauch in einer Ladevorrichtung seine Zündungsenergie erst vor dem Abschuß.· Dazu dient eine von dem Geschützrohr getrennte Stromquelle. Der bekannte Zünder ist mit zwei gegeneinander, und gegenüber dem Zünderkörper isolierten- Kontaktringen versehen, die beim Laden beispielsweise-an den Pluspol der Stromquelle angeschlossen werden und von denen der eine

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zu der einen Kondensatorbelegung, der andere zu der anderen Kondensatorbelegung führt. Der Minuspol der Stromquelle wird beim Laden mit dem Zünderkörper und damit mit den beiden Kondehsatorbelegungen in Kontakt gebracht. Es würden also schon einfache Isolationsfehler genügen, um den Kondensator sich in einem unerwünschten Zeitpunkt in den Zünder entladen zu lassen. Außerdem ist der bekannte Zünder ausschließlich für sich drehende Geschosse bestimmt; die auftretenden Fliehkräfte sind eine Folge dieser Drehbewegung und nicht etwa eine Folge von Drehbewegungen eingebauter rotierender Vorrichtungen wie beim erfindungsgemäßen Zünder.

Bei einem anderen bekannten Zünder wird eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen. Stromimpulses mit veränderlicher Zeitverzögerung benutzt, die auf der Entladung eines Kondensators in einen Widerstand basiert; in den zugehörigen Schaltanordnungen sind eine feste Stromquelle (Batterie), eine Gasentladungsröhre, Beschleunigungsschalter sowie mehrere Widerstände und Kondensatoren jeweils zu einem keineswegs einfachen Aufbau zusammengeschaltet.

In der Zeichnung ist beispielhaft und schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zünders dargestellt.

Fig. 1 zeigt schaubildlich ein Schema der neuartigen Vorrichtung;

Fig. 2 gibt dazu im Schnitt eine Einzelheit wieder.

Der dargestellte Zünder weist eine Luftschraube 1 auf, die an einer die vordere Geschoßhülse 3 durchsetzenden Welle 2 befestigt ist. Welle 2 und Geschoßkörper 3 sind durch eine Dichtung 4 gegeneinander abzuschließen.

. Auf der Welle 2 sitzt ein Magnet 5, der den Rotor eines elektrischen Generators bildet. Dieser Rotor läuft zwischen zwei Ankern 6 und 7, um welche eine Wicklung 8 gelegt ist, deren eines Ende über einen Widerstand 9 an die eine Klemme eines Kondensators

10 angeschlossen ist. Das andere Ende der Wicklung 8 steht mit einem festen Teil 11 eines Kommutators in Verbindung, der auf die Drehgeschwindigkeit des Generators anspricht. Zum Kommutator gehört ein Kontaktelement 12, das aus einer bogenförmigen Federlamelle besteht, die mit ihrem einen Ende an einem verdickten Teil 13 der Welle 2 montiert ist, während das andere Ende der Lamelle mit dem Element 11 in Berührung kommen kann.

Der Kommutator ist in Fig. 1 nur ganz schematisch dargestellt, während in Wirklichkeit das feste Element

11 von einem ringförmigen Isolator 14 (Fig. 2) getragen wird. Fig. 2 zeigt zugleich, daß das Kontaktstück 12 hinreichend gekrümmt ist, um sein freies Ende mit der Anschlußklemme 11 nicht in Berührung kommen zu lassen, wenn die Welle 2 in Ruhe ist.

Unterhalb des Kommutators ist auf der Welle 2 eine Platte 16 befestigt, die den einen Teil eines Schalters bildet, der dazu bestimmt ist, das Geschoß dann explodieren zu lassen, wenn eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Generatorwelle eintritt. Die Platte 16 ist mit einem Anschlag 17 aus Isolierstoff atisgestattet, in dessen Nähe sich ein Kontaktelement 18 befindet, welches in elektrischer Verbindung mit der Platte 16 und der Welle 2 steht. Oberhalb der Platte 16 befindet sich eine elastische Lamelle 19, deren Ebene parallel zur Achse der WdIe 2 verläuft, itnd weiche an einer Büchse 20 befestigt ist, die gegenüber der Platte 16 durch eine Masse 21 isoliert ist. Dank der Elastizität der Lamelle 19 legt sich deren Ende leicht an den Anschlag 17 an. Das untere Ende der Welle 2 ist mit Hilfe einer Kontaktfeder 22 an die Masse des Geschosses gelegt.

Zum beschriebenen elektrischen Zünder gehört schließlich noch ein elektrischer Zündsatz 23, der einerseits an eine Klemme des Kondensators 10 und andererseits an eine elastische Lamelle 24 angeschlossen ist, die mit der Büchse 20 in Kontakt steht. Schließlich ist noch ein Widerstand 25 vorgesehen, der parallel zum Kondensator 10 geschaltet ist.

ίο Der erfindungsgemäße Zünder arbeitet wie folgt: Vor dem Abschuß ist der Kondensator 10 entladen, so daß am Zündsatz 23 keinerlei Spannung anliegt und demgemäß die ganze Vorrichtung gegen unabsichtliche Entladung infolge von Stoßen od. dgl, gesichert ist.

Wird das Geschoß verschossen, so wird die Luftschraube 1 in Drehung versetzt und somit auch der Rotor des Generators sehr hohen Drehzahlen in der Größenordnung von etwa 10 000 bis 20000 Umdrehungen pro Minute unterworfen. Unter dem Einfluß der auf das Kontaktstück 12 einwirkenden Zentrifugalkraft kommt dessen Ende 15 mit der Innenwandung des Ringkörpers 14 in Berührung. Bei jeder Umdrehung berührt das Ende 15 der Lamelle 12 auch den festen Kontakt 11, der sich auf einen Teilabschnitt der Wandung des Körpers 14 erstreckt. Die Elemente 11 und 15 wirken auf diese Weise als Kollektor, der dem Ladestrom des Kondensators den Übergang nur in einer Richtung gestattet. Der Widerstand 9 hat dabei den Zweck, den Ladestrom des Kondensators zu begrenzen, um auf diese Weise die erorderliche Mündungssicherheit zu erzielen. Zweckmäßigerweise ist der Widerstand regelbar ausgebildet, um auf diese Weise den gewünschten Wert für die Mündungssicherheit einstellen zu können. Es ist klar, daß, je höher der Widerstand 9 ist, desto mehr Zeit erforderlich wird, um die Aufladung des Kondensators auf eine Spannung zu bringen, welche die Auslösung des Zündsatzes 23 erlaubt.

Ist das Geschoß am Ziel angekommen, so wird, auch wenn dies sehr nachgiebig sein sollte wie etwa Erde oder selbst Wasser, die Drehung der Luftschraube 1 und damit der Welle 2 plötzlich abgebremst, so daß die Lamelle 19 infolge der ihr innewohnenden Trägheit mit ihrem Ende am Kontaktstück 18 anschlagt. Auf diese Weise wird der Zündsatz 23 zu den Klemmen des Kondensators 10 über die Lamelle 24 der Büchse 20, die Lamelle 19, das Kontaktstück 18, die Platte 16, die Welle 2 und die Kontaktfeder 22 parallel geschaltet. Dies bewirkt, daß der Kondensator 10 sich in den Zündsatz 23" entlädt und damit die Zündung des Geschosses herbeiführt. Der durch die Lamelle 19 und das Kontaktstück 18 dargestellte Schalter ist sehr empfindlich und ermöglicht hierdurch eine außerordentlich rasche Zündung des Geschosses auch dann, wenn dieses beispielsweise sehr schräg auf ein Ziel auftrifft.

Wenn andererseits infolge irgendeiner Störung das Geschoß beim Auftrefcen nicht gezündet wird, entlädt sich der Kondensator 10 laagsam über den hohen Widerstand 25, so daß nach einer gewissen Zeit das Geschoß automatisch entschärft ist

Wenn der beschriebene Zünder bei Flugzeugbomben angewendet wird, muß dafür gesorgt werden, daß ein

Teil der Aufhängevorrichtung für die Bomben einen Vorsprung aufweist, der in die Bewegungsbahn der Luftschraube 1 eingreift und diese demgemäß während des Fluges an einer Drehung hindert. Die Luftschraube 1 kann sich also erst nach dem Ausklinken der Bombe bewegen. Kehrt ein Flugzeug an seine Ab-

fiugbasis zurück, ohne Bomben geworfen zu haben, so können diese ohne Risiko wieder abgenommen werden, da die Zünder ja nicht aufgeladen worden sind.

Der erfindungsgemäße Zünder ist zwar insbesondere für drallose Geschosse von Interesse, so etwa für solche mit eigenem Antrieb, kann aber auch an den üblichen mit Drall abgeschossenen Granaten wie Artilleriegeschossen vorgesehen werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Zünder für drallose Geschosse mit einem zur Ladung eines Kondensators bestimmten elektrischen Generator, dessen Rotor von einer aus dem Geschoß herausragenden Luftschraube angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Generatorwelle (2) ein im Aufladekreis des Kondensators (10) liegender Schalter (Kommutator) mit einem zur Kontaktgabe mit einem feststehenden Kontakt (11) zusammenwirkenden rotierenden Kontakt (12) angeordnet ist, wobei der sich zusammen mit der Generatorwelle (2) drehende Kontakt (12) derart ausgebildet ist, daß er sich entgegen einer elastischen Kraft unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial verstellt und den feststehenden Kontakt (11) erst bei Überschreiten eines Grenzwertes der Drehzähl des Rotors des Generators berührt.

2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Kontakt (11) ein Bogenstück ist, das sich nur auf einen solchen Kreisabschnitt erstreckt, daß ein Kollektor gebildet ist, der für den Ladestrom des Kondensators nur eine Übergangsrichtung gestattet.

3. Zünder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Kontakt (12) als gebogene Federlamelle ausgebildet ist, deren eines Ende an der Welle (2) befestigt ist.

4. Zünder nach Anspruch 1 mit einem Kontaktgeber, durch den die Kondensatorspannung auf einen elektrischen Zündsatz übertragen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Kontaktgeber (16 bis 26) an der Generatorwelle (2) befestigt ist und einen durch elastische Wirkung in Offenstellung gehaltenen derart beweglichen Kontakt (19) aufweist, daß dieser zwecks Zündung des Geschosses unter dem Einfluß eines Trägheitsmomentes geschlossen wird, wenn eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Generatorwelle eintritt.

5. Zünder nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktgeber (16 bis 26) als beweglichen Kontakt (19) eine Lamelle aufweist, deren eines Ende an der Generatorwelle (2) sitzt und deren Ebene parallel zur Achse dieser Welle verläuft, während das andere Lamellenende elastisch gegen einen isolierenden Anschlag (17) in der Nähe des vorzugsweise festen Gegenkontaktes (18) gehalten wird.

6. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator mit dem Kondensator (10) über einen Widerstand (9) in Verbindung steht, der den Ladestrom des Kondensators begrenzt, während ein zweiter Widerstand (25) parallel zum Kondensator geschaltet ist, derart, daß dieser entladen wird, falls das Geschoß nach Erreichen des Zieles nicht explodiert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 502 303;
schweizerische Patentschrift Nr. 217 800.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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